Nhôm có thể rỉ sét trong nước? Sự kiện ăn mòn cho các dự án Windows & Tòa nhà

Mưa đập vào khung cửa sổ nhôm hàng nghìn lần mỗi năm. Lan can ban công đứng vững qua mùa bão, mái nhà tắm nắng thu thập vũng nước sau mỗi trận mưa như trút nước và cửa phòng tắm xử lý hơi nước và nước bắn hàng ngày. Vì vậy, câu hỏi thường xuyên được đặt ra từ các nhà phát triển, nhà thầu và chủ nhà: nhôm có thể bị gỉ trong nước không?

Câu trả lời trực tiếp là không. Rỉ sét là oxit sắt, nhôm không chứa sắt nên không thể bị rỉ sét trong bất kỳ điều kiện nào. Tuy nhiên, câu trả lời đầy đủ hơn quan trọng hơn: nhôm có thể ăn mòn trong nước khi các điều kiện cụ thể đánh bại khả năng phòng thủ tự nhiên của nó và hiểu được những điều kiện đó là điều khác biệt giữa một hệ thống hoạt động trong nhiều thập kỷ với hệ thống bị ố và rỗ trong một vài mùa.

Rỉ sét và ăn mòn không giống nhau

Rỉ sét là một hợp chất cụ thể: oxit sắt ngậm nước chỉ hình thành khi sắt hoặc thép phản ứng với oxy và độ ẩm theo thời gian. Bởi vì nhôm không có hàm lượng sắt nên nó không thể bị rỉ sét về mặt hóa học. Hiện tượng ăn mòn bong tróc, màu nâu đỏ mà bạn thấy trên các lan can thép cũ hoặc khung cửa sổ bằng thép không tráng phủ đơn giản là không thể xảy ra với nhôm.

Thay vào đó, những gì nhôm làm là oxy hóa. Trong vòng vài giờ sau khi được cắt hoặc gia công, nhôm trần sẽ phản ứng với oxy và tạo thành một màng oxit nhôm mỏng, cứng, thường chỉ dày vài nanomet. Lớp màng này liên kết chặt chẽ với kim loại, ổn định trong nước ở phạm vi pH rộng và quan trọng nhất là tự phục hồi khi bị trầy xước. Đó là lý do nhôm tồn tại tốt ở ngoài trời và là lý do kim loại này được tin dùng cho mặt tiền, tường rèm và các công trình gần biển.

Khi chủ sở hữu nhận thấy cặn bột màu trắng hoặc xám, các mảng xỉn màu hoặc các vết rỗ nhỏ trên bề mặt nhôm, họ thường cho rằng nó đã bị rỉ sét. Nó không có. Đó là sự ăn mòn nhôm, có nghĩa là quá trình oxy hóa đã vượt qua giai đoạn bảo vệ vô hại và nó chỉ xảy ra trong các điều kiện cụ thể liên quan đến nước.

Điều gì thực sự xảy ra với nhôm trong nước

Trong nước sạch, trung tính, nhôm hoạt động rất tốt. Màng oxit của nó vẫn nguyên vẹn và tiếp tục bảo vệ kim loại, đó là lý do tại sao vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy xử lý nước và phần cứng hệ thống ống nước. Kinh nghiệm thực địa và trong phòng thí nghiệm cho thấy lớp màng bảo vệ vẫn ổn định trong khoảng pH 4 và pH 9, phạm vi bao phủ hầu hết nước mưa, nước máy và nước ngưng tụ trong các tòa nhà. Các vấn đề xuất hiện khi hóa học thay đổi hoặc khi nước nằm ở nơi cần thoát đi, như được tóm tắt dưới đây.

Nước mặn và clorua: Mối đe dọa chính

Muối là thách thức phổ biến nhất. Các ion clorua hoạt động thông qua các điểm yếu cực nhỏ trong màng oxit và tạo ra các vết nứt nhỏ, cục bộ. Kết quả là sự ăn mòn rỗ, những lỗ hổng nhỏ dần dần sâu hơn theo năm tháng. Các dự án ven biển phải đối mặt với điều này ngay cả khi không ngâm trực tiếp, vì muối trong không khí đọng lại trên khung, lan can và cửa chớp, sau đó hòa tan thành nước muối đậm đặc trong mỗi đêm ẩm ướt. Đó là lý do tại sao việc lắp đặt bên bờ biển thường xuất hiện các vết phấn sớm hơn nhiều năm so với việc lắp đặt trong đất liền.

Ăn mòn điện: Khi nước hoàn thành mạch điện

Nhôm phản ứng mạnh hơn hầu hết các kim loại xây dựng, tạo ra dạng hư hỏng thứ hai. Khi nhôm tiếp xúc ướt với thép, đồng hoặc đồng thau và hơi ẩm kết nối cả hai, một tế bào điện sẽ hình thành. Nước đóng vai trò là chất điện phân và nhôm trở thành cực dương, giải phóng các ion kim loại để bảo vệ kim loại quý hơn. Trong nước mặn, phản ứng này diễn ra nhanh và sự ăn mòn có thể nhìn thấy được có thể xuất hiện chỉ trong một mùa mưa. Ví dụ bằng thép trần được dẫn vào khung nhôm là ví dụ cổ điển và tốn kém.

Nước bị mắc kẹt: Người đóng góp thầm lặng

Nước mưa trung tính vẫn gây rắc rối nếu đọng lại trong một khung không có lối thoát. Khi nước đọng bốc hơi từ từ, nó sẽ cô đặc muối và các chất ô nhiễm mà nó mang theo, đồng thời lượng oxy cạn kiệt cục bộ sẽ làm suy yếu màng oxit ở mực nước. Các lỗ thoát nước bị tắc, các khớp nối bệ cửa không được bịt kín và các túi kính phẳng là nơi hầu hết sự ăn mòn nhôm trong thế giới thực thực sự bắt đầu, chứ không phải khi trời mưa.

Nơi nước gặp nhôm trong các tòa nhà thực sự

Mọi thứ gắn liền với lớp vỏ tòa nhà cuối cùng đều phải đối mặt với nước: khung cửa sổ hứng chịu mưa lớn, lan can chịu nước bắn tung tóe và rửa trôi, cửa sổ trần thu thập hơi nước ngưng tụ ở bên trong và cấu trúc phòng tắm nắng làm đổ nước mưa trên mái nhà. Hệ thống nhôm được thiết kế tốt sẽ xử lý việc này trong ba lớp. Hình dạng biên dạng bao gồm các kênh thoát nước và các lỗ thoát nước để nước thoát ra thay vì đọng lại. Các phương pháp xử lý bề mặt như anodizing hoặc sơn tĩnh điện tạo thêm một lớp rào cản dày phía trên lớp màng oxit tự nhiên. Và quá trình sản xuất nhất quán theo hệ thống chất lượng ISO9000 đảm bảo dung sai đủ chặt chẽ để các miếng đệm và vòng đệm hoạt động như dự kiến.

Việc lựa chọn sản phẩm sau đó sẽ khớp chất liệu với độ phơi sáng. Đối với các khe hở trượt ở vị trí tiếp xúc với mưa, nắng nhiều, thông số kỹ thuật phải đề cập trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn và tia cực tím:

Cửa sổ trượt nhôm chống ăn mòn và tia cực tím Được thiết kế cho các cửa trượt chịu mưa, nắng nhiều, cửa sổ nhôm này kết hợp các khung chống ăn mòn với lớp hoàn thiện ổn định tia cực tím, đồng thời khả năng bịt kín và trượt êm ái phù hợp với ban công và các công trình ven biển. Xem sản phẩm →

Bảo vệ phía trên khối đế và ban công kết hợp khả năng tiếp xúc với nước với tải trọng kết cấu, vì vậy cả độ hoàn thiện và độ dày của mặt cắt đều cần được chú ý:

Lan can bảo vệ cửa sổ bằng nhôm chống gỉ Thích hợp cho khối đế và ban công nơi tiếp xúc với nước đáp ứng tải trọng kết cấu, lan can nhôm này cung cấp khả năng chống rơi bằng lớp phủ chống ăn mòn, chống tia cực tím và tích hợp với hệ thống cửa sổ mà không chặn ánh sáng. Xem sản phẩm →

Ở cấp độ mái nhà, sự tấn công đến từ cả hai phía, ngưng tụ bên trong và kéo mưa ra bên ngoài, đó là lý do tại sao khung giếng trời phải được thiết kế có chức năng kiểm soát độ ẩm ngay từ đầu:

Giếng trời nhôm điện có khả năng chống ẩm Đối với các vị trí mái phải đối mặt với hơi nước ngưng tụ và mưa dày đặc, giếng trời có động cơ này cung cấp khả năng chống thấm nhiều lớp, cảm biến mưa tùy chọn và điều khiển từ xa hoặc điều khiển bằng giọng nói để thông gió cho các không gian như gác mái và phòng tắm nắng một cách đáng tin cậy. Xem sản phẩm →

Nếu bạn đang cân hệ thống trượt cho một dự án cụ thể, điều này hướng dẫn cửa sổ trượt bằng nhôm bao gồm các lợi ích, chi phí và lắp đặt đi qua quá trình đặc tả một cách chi tiết thực tế.

Làm thế nào để ngăn chặn sự ăn mòn nhôm trong các dự án ẩm ướt hoặc ven biển

Sự ăn mòn liên quan đến nước là có thể dự đoán được và do đó có thể phòng ngừa được. Về phía dự án, những thói quen này có thể giải quyết phần lớn rủi ro:

1. Kết thúc phù hợp với trang web. Chỉ định phương pháp anodizing hoặc sơn tĩnh điện cho các địa điểm ven biển, có độ ẩm cao hoặc công nghiệp thay vì nhôm hoàn thiện ở dạng thô.
2. Bảo vệ đường thoát nước. Xác nhận rằng các lỗ và rãnh thoát nước tồn tại trong các biên dạng và việc lắp đặt đó không bao giờ chặn chúng bằng chất bịt kín hoặc mảnh vụn.
3. Cô lập các kim loại khác nhau. Sử dụng ốc vít được phủ hoặc không gỉ và các miếng đệm ngăn cách ở bất cứ nơi nào nhôm gặp thép kết cấu, đường ống đồng hoặc phần cứng bằng đồng.
4. Giữ cho nước chuyển động. Thiết kế bệ, ngưỡng, mối nối mái để thoát nước nhanh; độ dốc vài độ luôn đánh bại một cái túi phẳng.
5. Rửa sạch cặn muối. Ở các tòa nhà ven biển, việc rửa khung và lan can bằng nước ngọt định kỳ sẽ loại bỏ cặn clorua trước khi nó có thể cô đặc lại.
6. Kiểm tra con dấu hàng năm. Các miếng đệm cũ khiến nước lọt vào các hốc nơi nước đọng lại và việc thay thế chúng sớm sẽ rẻ hơn nhiều so với việc thay một tấm đệm bị ăn mòn.

Đối với các nhóm mua sắm, những sai lầm đắt giá thường ẩn giấu khi bàn giao: ốc vít thép trần bên trong các mối nối, thiếu miếng đệm cách ly với thép kết cấu và các chi tiết kính đọng nước. Không có điều nào trong số này xuất hiện trong năm đầu tiên, đó chính xác là lý do tại sao chúng xứng đáng có một chi tiết đơn hàng trong quá trình kiểm tra nhà máy và nghiệm thu địa điểm thay vì yêu cầu bảo hành sau này.

Điểm mấu chốt

Nhôm không bị gỉ trong nước và đó là hóa học, không phải tiếp thị. Nó có thể bị ăn mòn, nhưng chỉ khi các điều kiện cụ thể đánh bại lớp oxit của nó: độ ẩm chứa muối, nước có tính axit hoặc kiềm mạnh, tiếp xúc ẩm ướt với các kim loại quý hơn hoặc nước bị mắc kẹt khi hệ thống thoát nước không thành công. Chỉ định lớp hoàn thiện phù hợp, yêu cầu hệ thống thoát nước sạch và cách ly kim loại trong các chi tiết, đồng thời duy trì việc rửa sạch và kiểm tra niêm phong đơn giản, đồng thời cửa sổ, cửa ra vào, lan can và cửa sổ trần bằng nhôm sẽ giữ được hình dáng và hiệu suất của chúng trong nhiều thập kỷ, ngay cả ở những vùng khí hậu ven biển đòi hỏi khắt khe.

Nếu bạn đang đánh giá hệ thống cho một dự án ẩm ướt hoặc bên bờ biển, nhóm tại Đông Thành Menchuang sẽ sản xuất một hệ thống đầy đủ các loại cửa sổ, cửa ra vào, phòng tắm nắng, cửa sổ trần và hệ thống tường rèm bằng nhôm trong quá trình sản xuất được kiểm soát ISO9000 và chúng tôi rất vui khi xem xét các bản vẽ và điều kiện tiếp xúc tại địa điểm của bạn trước khi bạn hoàn tất thông số kỹ thuật.